Головна

Лабораторна робота №5

  1. II. Організаційно-управлінська робота
  2. II. САМОСТІЙНА РОБОТА.
  3. II. САМОСТІЙНА РОБОТА.
  4. II. САМОСТІЙНА РОБОТА.
  5. II. САМОСТІЙНА РОБОТА.
  6. II. САМОСТІЙНА РОБОТА.
  7. II. САМОСТІЙНА РОБОТА.

Визначення аеродинамічних характеристик літальних апаратів

Ціль роботи

___

___

1. Теоретичні обґрунтування

1. Розкрити фізичну сутність впливу форми крила в плані на його основні аеродинамічні характеристики.

2. Отримати ваговим методом залежності коефіцієнтів , , і моделі літака з крилом змінної стріловидності.

3. Закріпити знання основних теоретичних положень про підйомну силу та лобовий опір літального апарату з урахуванням інтерференції.

Зміст роботи

Аеродинамічні характеристики літального апарату не являються простою сумою відповідних аеродинамічних характеристик його частин: крила, корпусу, оперення і ін. внаслідок взаємного впливу (інтерференції) однієї частини літального апарату на іншу частину. Тому при розрахунку аеродинамічних характеристик літального апарату в цілому вводять спеціальні коефіцієнти інтерференції, що враховують взаємний вплив його частин.

Визначення аеродинамічних характеристик (коефіцієнтів підйомної сили та лобового опору) моделі літального апарату ваговим методом в аеродинамічній трубі дозвукових швидкостей при дотриманні умови аеродинамічної подібності не вимагає введення поправок на інтерференцію. Тому аеродинамічні коефіцієнти сy і сx літака для режимів польоту, подібних продувці моделі, визначаються так:

(5.1)

(5.2)

де: Y' і Х' - величини, отримані на вагах при продувці; Y0 і Х0 - нульові відліки на вагових важелях;

- динамічний тиск незбуреного потоку в аеродинамічній трубі, якій визначене за мікроманометром.

Крило змінюваної в польоті стріловидності дозволяє усунути багато протиріч, що виникають при аеродинамічній компоновці літака, призначеного для бойового застосування як на дозвукових, так і на надзвукових швидкостях. Зміна геометричних характеристик такого крила при його повороті призводить до змін його лобового опору, підйомної сили і аеродинамічного якості. Причому збільшуючи кут стріловидності крила зі збільшенням числа М польоту (М > Mкр) за певним законом, можна здійснювати політ з найбільшою аеродинамічною якістю як на дозвукових, так і на надзвукових швидкостях. Разом з тим, змінна стріловидність передньої кромки крила (злам передньої кромки) призводить до неодночасному по кутах атаки розвитку відривних явищ на ділянках крила з малою і великою стріловидністю, до істотного збільшення значення критичного кута атаки, до збільшення несучих властивостей крила.

2. Опис експериментальної установки

Модель літака (1) з крилом змінної стрілоподібності встановлюється в робочій частині аеродинамічної труби АТ-2 (рис. 5.1).

На заданому куті атаки α і при заданій швидкості V на модель діятиме повна аеродинамічна сила R, проекції якої на осі швидкісної системи координат (підйомна сила і сила лобового опору) врівноважуються на аеродинамічних вагах 2КВТ-2 вантажами та динамометрами, (4) і (3) відповідно.

Рис. 5.1. Принципова схема експериментальної установки:

1 - модель літака; 2 - пристрій для зміни кутів атаки; 3 - динамометр для вимірювання продольної сили; 4 - динамометр для вимірювання нормальної сили

3. Порядок виконання роботи

Для кожного з трьох фіксованих значень кутів стріловидності поворотної частини крила ( - мінімальний, - середній - максимальний) провести продувку моделі літака в діапазоні кутів атаки (де ), отримавши значення У' і Х' на всіх заданих кутах атаки.

Розрахувати за результатами експерименту користуючись виразами (5.1) і (5.2) коефіцієнти сy і сx моделі літака. За отриманим коефіцієнтам сy і сx обчислити значення аеродинамічної якості на всіх заданих кутах атаки.

Дослідити фізичну картину обтікання частин моделі літака з крилом змінної стріловидності з урахуванням інтерференції в гідродинамічній трубі. В процесі цього дослідження звернути увагу на:

- спектр ліній потоку на верхніх частинах фюзеляжу, крила і стабілізатора при малих кутах атаки;

- виникнення і розвиток реальної вихрової системи на поворотній частині крила при зміні кутів атаки для трьох значень стріловидності ( , , );

- виникнення і розвиток вихрів на кореневій частині крила при збільшенні кутів атаки;

- - взаємовплив нерухомої і поворотної частини крила;

- взаємовплив і розвиток вихрів на фюзеляжі при зміні кутів атаки;

- взаємовплив вихрів, що виникають на фюзеляжі, крилі і стабілізаторі;

- руйнування вихрів і зміщення точки руйнування в залежності від кутів атаки.

4. Результати дослідження та їх аналіз

За отриманими значенням коефіцієнтів сy , сx і аеродинамічної якості К побудувати для всіх трьох стріловидностей крила графіки залежностей , , і (рис.5.2) По графіками визначити , , , , моделей літака з кутами стріловидності поворотної частини крила , і . Порівняти ці значення і зробити висновки.

У висновках пояснити характер отриманих залежностей.

Контрольні запитання

1. Пояснити фізичні причини інтерференції крила і корпусу, оперення і корпусу, крила і оперення.

2. У чому полягає особливість обтікання частин літака на кутах атаки близьких до критичних ?

3. Написати і пояснити вираз коефіцієнта підйомної сили літака з урахуванням інтерференції.

4. Написати і пояснити вираз коефіцієнта лобового опору при су = 0 з урахуванням інтерференції.

5. Відобразити і пояснити залежність літального апарата.

6. Відобразити і пояснити залежність літального апарата.

7. Відобразити і пояснити залежність літального апарата.

8. Відобразити і пояснити поляри літального апарата. Вказати характерні точки.

9. Визначити на полярі коефіцієнти схо і с, величину А.

10. Які шляхи підвищення аеродинамічної якості літальних апаратів?

11. Вказати особливості вихрової структури потоку при обтіканні частин літака з крилом змінної стріловидності.

12. Вплив вихрів, що утворюються при зриві потоку з частин літака, на аеродинамічні характеристики літака.

Рис.5.2. Залежності аеродинамічних коефіцієнтів від α і

 



Протокол лабораторного заняття 4 | Лабораторна робота №6

Лабораторна робота №1 | Порядок виконання роботи | Лабораторна робота №2 | Умови эксперименту | Порядок виконання роботи | Протокол лабораторного заняття 3 | Протокол испытаний | Лабораторна робота №4 | Порядок виконання роботи | Порядок виконання роботи |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати